17. mars 2011 - 360

o

Dimensjonering av overvannsanlegg

Krever kommunen for millioner etter skybruddet Gjensidige Forsikring fremmer millionkrav mot Trondheim kommune etter skadene som følge av skybruddet mandag.

Oddvar Lindholm Institutt for matematiske realfag og teknologi UMB.

Juni 2007 20 mm regn på 15 minutter = 220 l/s ha ca. 50-års regn Juli 2007 49,3 mm/60 min = 134 l/s ha Ca. 100-års regn

Utbetalinger for vannskader i mill. kr/år fra forsikringsselskaper

• • •      

1983 – 293 mill. kr 1999 ca. 1500 mill kr 2001 ca. 2000 mill kr nå = ca. 3 milliarder kr/år. ca. 25 % av dette skyldes vann som trenger inn utenfra og inn i hus (fra avløpsnett eller overflateavrenning)

Skader ved overvannshåndteringen

•   •   •   •   •  

Hvorfor mer flomskader?

Økende belastning på ledningsnett i eldre bebygde områder pga. fortetting i byer. Tomter som før ikke var attraktive å bygge på, er nå aktuelle av økonomiske årsaker. Kjellere har fått full boligstandard (ikke lenger bare ved og poteter). Deler av ledningsnettet er gammelt og dårlig vedlikeholdt. Mere og intensere nedbør som følge av klimaendringer.

Kostnader og ulemper ved oversvømmelser

•   •   •   •   •   •   •   •   Trafikkforstyrrelser (Forsinkelsestid) Veiskader og erosjon i det bygde miljø Oversvømmelse i kjellere og på bakkenivå Bolighus og virksomheter rammes av elektrisitetssvikt Oversvømmelser som skader varelagre og næringsvirksomheter Skader på VA-systemet Sykdom p.g.a. økt smittefare Ekstra arbeid som kommunalt ansatte og andre bruker på flomskadene

Blindern Oslo trender i korttidsnedbør 1968 - 2000. Trendlinjer (Einar Markhus)

Intensiteten har økt 45 % for 45 min. Det er bare for 5 minutts varighet at intensiteten har vært noenlunde konstant.

Spildevandskomiteen (2006) i Danmark undersøkte regnintensiteter 1997 - 2005. Regnserien 1979 – 1997 på 41 stasjoner ble sammenlignet med serien for 1997 – 2005 . På disse 8 årene er økningen for sterke regn mer enn 20 %.

-”Danmarks kloakker bør være 30 % større” (Berlingske tidende 14. august 2008)

Hvad, der før var en 100 års hændelse på nedbørsfronten, kan i fremtiden meget vel blive en ti eller 15 års begivenhed. For første gang har danske kommuner fået en konkret rettesnor, når de skal dimensionere deres afvandingssystemer til fremtidens klimaændringer. Kloakker og afvandingskanaler bør være 30 % større end i dag, hedder det i en rapport fra Spildevandskomiteen . Klimaforskere mener imidlertid, at ekstremregn i fremtiden kan blive endnu mere ekstrem end ellers antaget.

På den baggrund mener klimaforskeren (Martin Stendel fra Danmarks Klimacenter ved DMI) at 30 % større kloakker sandsynligvis vil være tilstrækkelig til at håndtere vandpresset 30-50 år frem. »Men set i et 100-årigt perspektiv, kan der meget vel blive behov for endnu større kloakker,« siger han.

Danmark

Prognoser for klimaændringer:

I følge klimascenarium A2, forventes dimensionsgivende en-times regnintensiteter at blive ca. 20-50 % større enn i dag. Miljøstyrelsen, 2006

”

Afløbssystemer under påvirkning af klimaændringer

”

Myndigheten för samhällsskydd och beredskap, MSB

Hvor store blir klimaproblemene?

•

 

•

 

Økning i flomskader i byer: Mange prosjekter i Danmark, Sverige, UK og Norge gir indikasjoner på at 50 – 100 % flere bygninger kan flomskades innen 2071. Overløpsforurensninger: Prosjekter i flere land indikerer at 50 – 100 % økning i overløpsutslipp i mange avløpsnett.

NORSK VANNs minimums gjentaksintervaller må holde også det siste året anlegget er i drift

Tabell 1.1. NORVARs anbefalte minimums dimensjonerende gjentaksintervall for separat- og fellesavløpssystem.

Dimensjonerende regnskyllhyppighet * (1 i løpet av "n" år) Plassering Dimensjonerende oversvømmelseshyppighet ** (1 i løpet av "n" år)

1 i løpet av 5 1 i løpet av 10 1 i løpet av 20 1 i løpet av 30 Områder med lavt skadepotensiale Boligområder Bysenter/industriområder/forretningsstr øk Undergrunnsbane/underganger/ underjordiske næringsområder 1 i løpet av 10 1 i løpet av 20 1 i løpet av 30 1 i løpet av 50 * Ledningsnettet skal bare fylles til topp av rør ved dimensjonerende regnskyllhyppighet. ** Oversvømmelsesnivået skal normalt regnes til kjellernivået. (90 cm over topp rør)

Statens vegvesens

”

Håndbok 018

”

Returperioder(år); Nedbørintensitet(l/s*ha) 17870 ÅS - RUSTADSKOGEN Periode: 1974 - 2003

sesonger: 28 År Min.

2 1 2 3 5 10 15 20 30 45 60 90 120 180 282,9 247,9 223,9 188,6 138,2 111,4 94,2 71,0 52,8 42,4 31,9 25,4 18,4 5 352,7 316,1 288,4 248,7 193,3 156,6 131,5 100,1 75,0 60,3 46,2 36,5 24,8 10 20 398,9 361,3 331,0 288,6 229,8 186,6 156,2 119,4 89,7 72,2 55,7 43,9 29,0 443,2 404,5 372,0 326,8 264,8 215,4 179,9 137,9 103,9 83,6 64,7 50,9 33,1 25 50 100 457,3 418,3 385,0 338,9 276,0 224,5 187,5 143,8 108,4 87,2 67,6 53,1 34,3 500,6 460,6 425,0 376,3 310,2 252,6 210,6 161,8 122,2 98,3 76,4 60,0 38,3 543,6 502,6 464,7 413,3 344,2 280,5 233,6 179,8 135,9 109,4 85,2 66,8 42,2 IVF-kurve for Rustadskogen 1974-2003

1000 100 År 2 År 5 År 10 År 20 År 25 År 50 År 100 For t r = 60 min, har 50-års regnet 10 % lavere intensitet enn 100-års regnet 10

Varighet (min)

Sted

Snøsmelteintensiteter [l/s ha] for noen byer (Bøyum m.fl., 1997)

z = 2 år z= 5 år z = 10 år Kristiansand Sandnes Bergen Oslo Trondheim Mosjøen Narvik Tromsø Gjennomsnitt 4,4 4,6 4,2 4,4 4,4 4,6 5,1 4,6 4,5 6,2 5,8 5,5 6,2 9,0 6,9 7,4 6,9 6,5 7,6 6,9 6,5 7,4 7,6 8,1 8,1 8,8 7,6

0,9 0,8 0,7 0,6

Andel deltagende tette flater

0,5 0,4 0,3 0,2 0,1 0 0,2

Andel deltagende tette flater a = 0,89 (I - 0,06)

0,3 0,4 0,5 0,6 0,7

Andel tette flater i feltet

0,8 0,9 1 Arnell, V., Strandner, H. og Svensson, G. 1980. "Dagvattnets mengd och beskaffenhet i stadsdelen Ryd". Meddelande nr. 48 Chalmers Tekniska Högskola. Göteborg. 1980.

Dimensjonerende avrenningssituasjon: -

Sommersituasjon beregnes for alle feltstørrelser i alle landsdeler. - Det beregnes også vinteravrenning, frossen mark og langvarig regn, når feltene er > 20-50 ha. (Sommerregnene bør sorteres fra IVF kurvene) - Det beregnes også høstavrenning, langvarig regn og våt mark når feltene er større enn 20 - 50 ha. Den ugunstigste situasjonen gir dimensjonerende avrenning.

Valg av dimensjoner i avløpssystemet Det har vært tradisjon å runde av dimensjonene oppover for å sikre seg bedre mot overbelastning. Et konkret eksempel fra en dansk veiledning (Spildevandskomiteen 2005) viser at det koster ca. 5 % å øke gjentagelsesintervallet fra 2 år til 5 år. En dobling av rørdiameter øker kapasiteten ca. seks ganger. Ved usikre rammebetingelser kan det derfor være riktig å gå litt opp i kapasitet.

Flomvei over bensinstasjon! (Ref. Arnold Tengelstad)

Erosjon på en vei i Oppland etter et regn (Ref. Aftenposten )

I tillegg til avløpsnettet trengs åpne sikre flomveier

Når ledningene blir overbelastet, skal det finnes et avrenningssystem på overflaten for overvannet . Flomveiene bør analyseres for en kapasitet tilsvarende en 100 års flom.

Gode kummer gir større kapasitet

Energitap i kummer i en oppstuvningssituasjon kan være i samme størrelsesorden som selve rørfriksjonen. Dette avhenger bl.a. av avstanden mellom kummene, kummenes tilstand og utforming. Når vannspeilet stiger litt over topp av rør i kummen, blir det intense strømninger i kummen som gir store energitap. Et nett med gode hydraulisk utformede kummer kan ha opptil 15 % større hydraulisk kapasitet enn et nett med dårlige kummer.

NORSK VA-norm:

-

”

Minimumsdimensjon for kommunale ledninger skal være 100 mm for vannforsyning, 150 mm for spillvann og 150 mm for overvannsledning. Normalt skal det være overvannskummer for minst hver 80 m

”

. (En ledning med 200 mm innv. diam har mer enn dobbelt så stor vannføringskapasitet som en ledning med 150 mm innv. diameter)

VA-norm: Selvrensning i overvannsledninger

•   •   •  

Selvrensing i overvannsledninger skal være tatt hensyn til slik at ikke den hydrauliske kapasiteten minker p.g.a. avsetninger i ledningene. Minimum fall for selvfallsledninger bør være 10 0/00 for hovedledning og 15 0/00 for stikkledninger. Normalt har overvannsledningen samme fall som spillvannsledningen og ansees da som selvrensende. Spillvannsledningen skal alltid skal sjekkes m.h.t. selvrensing hvis fallet er mindre enn 10 ‰.

Svensk VA-veileder P 90 sier:

Vegvesenets håndbok 018

Vegvesenets håndbok 018

Andre hensyn

-Forurenset overvann bør behandles slik at ikke natur og miljøet skades. -Overvannsledninger skal være tette slik at ikke grunnvann dreneres ut. -Man må påse at overvann ikke er koblet inn i spillvannsledninger.

Hvordan planlegge for klimaendringer?

•   •   •   •   •   •  

Start målinger lokalt av nedbør og avrenning. Beregn nå-situasjonen for flomskader og overløpsutslipp ved ulike gjentaksintervall. Velg fremtidige klima-scenarier (F.eks. 40 % mer intens nedbør, ta med havnivåstigningen hvis aktuelt). Beregn økningen i flomskader og overløpsutslipp. Analyser optimale mottiltak. Vekt total nytte mot kostnad. Juster kommunale planer (Arealplan, hovedplan avløp, beredskapsplan, etc.).

Noen er uinteressert i overvannsberegninger!

Takk for opp merksomheten !